自从古人类学会用火以来,火就和人类生活紧密的联系在一起,但千百年来,人类一直不知道火是什么东西,古人甚至认为火是组成世界的我一种元素,世界是由金、木、水、火、土五种元素组成的,至今还有人对火的本质比较好奇。
火有很多种类,一般一般意义的,人们最容易看到的,日常密切相关的火就是木柴、野草等的燃烧。今天我就讲常见的,一般意义上的火。比如木柴燃烧,木柴主要成分是碳元素,还有水分,还有钾钙钠镁铝等微量元素组成的灰分。碳在木柴里主要以有机物的形式存在,比如烃类,烯类,苯环类存在,也就是说木柴里的碳主要是碳氢键,碳碳键,还有部分含氧基团比如羧基,羟基等结合在一起的有机物。
有氧存在的条件下,在高温下碳氢键,碳碳键吸收能量后分解,游离出碳单质,和少量氢气,碳元素迅速和空气中的氧结合,生成二氧化碳,并放出更多的热能,碳氢键,碳碳键键能小,键分解吸收的能量就小,但碳氧键非常牢固,所以当碳氧结合的时候,碳元素和氧元素电子云偏转,牢固的结合在一起,同时电子势能释放,释放更多的能量,能量是以电子跃迁的形式释放光子,主要释放的是红外线和可见光,这就是木柴燃烧的本质。
我们往往看到木柴燃烧,野草燃烧,火就像跳舞一样,不停的抖动,是因为高温加热了周围空气,空气膨胀气压降低,从而形成强大的上升气流,在上升气流中还夹杂着大量的游离的碳元素,和从木柴里蒸馏出来的各种高分子有机物气化后的物质,在空气中分解燃烧,进一步释放能量,这就是火冒三丈,火光冲天的现象,不稳定的上升气流,加上空气膨胀密度变小,造成光线折射,以及火焰中各种物质对光的反射,透过火焰,看到对面的物体在抖动,造就了火焰飘忽不定,光怪陆离的特色。
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